第二章基本数据类型与表达式.ppt

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1、第二章,基本数据类型与表达式,第二章 基本数据类型与表达式,本章内容主要有:C+数据类型 符号常量与常值变量 数值、逻辑表达式 自定义类型修饰符 表达式的副作用与表达式语句,学习的目标 了解C+基本数据类型 了解符号常量与常值变量 了解自定义类型修饰符 掌握数值、逻辑表达式 掌握表达式的副作用与表达式语句,第二章 基本数据类型与表达式,2.1 C+数据类型概述,数据类型是指定义了一组数据以及定义在这一组数据的操作，它是程序中最基本的元素。在程序设计中类型具有重要的意义。C+预定义了丰富的数据类型，也允许用户自定义数据类型。C+数据类型分为：基本数据类型和构造数据类型。,2.1 C+数据类型概述

2、,基本数据类型：1、整型类包括整型（int）、短整型（short）、长整型（long）还有与整数兼容的数据类型，包括字符型（char）、枚举型（enum）和逻辑型（布尔型bool）。2、实型类（浮点型）包括单精度(float)、双精度（double）和长双精度（long double）。,2.1 C+数据类型概述,构造数据类型：1、指针类包括指针和应用2、数组。3、记录类包括结构struct和联合（union）。,2.1 C+数据类型概述,为什么要区分数据类型？1、规定了不同数据类型在内存中的存储格式不同。C+语言中的整型数和实型数与数学中的整数和实数有区别。2、对不同的类型数据所能实施的操作

3、不同。如两个整型数据可以相加，而两个记录数据不能相加。,2.1 C+数据类型概述,数据最常用的表现形式：1、常量在程序运行中不变，其数据类型可分为整型（123）、实型（12.4）、字符型（s）和字符串型（Hello,你们好!）。2、变量在程序运行中可变，变量名必须实合法的标识符（区分大小些），即只能是数字、字母和下划线，而且第一个字符不能是数字。,2.2.1.各种整型数据的基本情况（课本表2-1）整型前面可以加上signed（有符号型）或unsigned（无符号型）、long（长整型）或short（短整型）来修饰。其中signed和unsigned不能同时出现，long和short也不能同时出

4、现。在三种不同的规格中短整型（short、unsigned short）中用空间最少，表示的范围也最少；长整型（long，unsigned long）表示的范围最大，占用的空间也最大。,2.2 整型数据,2.2 整型数据,2.2.2.短整型常量表示方法短整型常量是借助整型常量来表示的，短整型无条件的转换为整型。2.整型常量表示方法：1）十进制。2）八进制整型常量必须以0打头，其后有07之间的数字组成。如0123）十六进制整型常量以0 x或0X打头，其后09之间的数和英文字母af（或AF组成）。如0X32，0 xA8等。,3、整型常量加后缀，以区分各种不同类型的整数1)后缀L（或l）。表示长整型

5、常量（long int型）如-56L，4562l;2)后缀U（或u）。表示无符号整型常量（unsigned int型）如85U，20u;3)后缀L（或l）和U（或l）组合，表示无符号长整型常量（unsigned long int型）如464LU，586Lu，4645lU，123lu。,2.2 整型数据,2.2.3 整型变量的定义和初始化。变量是用来存放数据的，因此应具有相应的类型，C+中每个变量都属于一个特定的类型，变量类型决定了它在内存中的存储形式及取值范围。引用一个变量名之前必须先声明变量的类型，限定用法和操作，保证不会进行非法的操作。,2.2 整型数据,2.2 整型数据,C+中，变量必须

6、先定义，后使用。不一定先定义，随定随用。变量定义使用一个声明语句。格式：类型 变量名；或 类型 变量名1，变量2，-变量n；,变量名的命名要遵守以下规则：不能是C+关键字。C+的关键字如下表所所示。第一个字符必须是字母或下划线，中间不能有空格。变量名除了使用26个英文大小写字母和数字外，只能使用下划线。一般不要超过31个字符。变量名不要与C+中的库函数名、类名和对象名相同。例如，下列变量名是合法的变量名：a123 c3b file_1,例如：语句 int x,y;/定义了一个整型变量 char ch;/定义了一个字符型变量,2.2 整型数据,表2-1 C+的标准关键字,变量声明后类型就确定了。

7、编译器就为该变量在内存中开辟了存储单元。变量可以在定义时初始化，也即个变量赋一个初值。例如：int a=3,b=-7;/也可以先定义，后赋值 int a,b;a=3,b=-7;double area=67.31;则变量a、b、area分别被赋予初值，3、-7、67.31，并一直保留改值直到被修改为止。,2.2 整型数据,注意：1、若一个变量没有被初始化，则系统会为该变量规定一个默认值或无效值，直到被修改。2、初始化数据的类型与所规定的类型不一致，自动进行隐含转换，数据将转换成变量类型。如 int a=3.14（允许）。但会丢失小数部分。3、在同一个块中或复合语句中，不允许定义同名变量，而在不同

8、的块中可以。如：int k;-/块1 int k;-/块2 是合法的。,2.2 整型数据,2.3 字符型数据,2.3.1 字符型数据的基本情况（课本表2-2）类型修饰符char有可能表示有符号字符，也可能表示无符号字符。2.3.2 字符型常量的表示字符又分为可显示的和不能显示的。可显示的用符号图形来表示，即用引号括起来的单个字符，如k,等。,不能显示的（产生某些控制）用转义序列来表示（两种形式）：1.用反斜杠加上该字符的ASCII码来构成。ASCII码可采用八进制、十六进制。2.另一种称为转义字符，由一个反斜杠后跟一个字符来表示。如下表所示：3.转义字符只代表一个字符，可显示字符也可以用转义字

9、符来表示。,2.3 字符型数据,2.3.3 字符型变量的定义和初始化 与整型类似，如char c1,c2=A;上面定义了两个字符型变量，其中c2被初始化为字符A。2.3.4 字符型与整型的关系字符用代码表示，代码就是一个整数。在表达式求值中，字符被转换成与其代码等值的整数，因此能对字符实施算术运算。如，char ch1=A,ch2=a;也可以写成 char ch1=65,ch2=97；,2.3 字符型数据,2.4.1 枚举型数据的基本情况（课本表2-3）不是系统预定义的，而是用enum关键字（保留字，是系统预定义有的特殊含义的单词）自定义的数据类型。它的值域由用户定义的一组符号常量限定的。目的

10、是提高程序的可读性。,2.4 枚举型数据,2.4.2 枚举类型的定义和枚举变量的定义格式：enum 枚举类型名 枚举常量名1；枚举常量名2；-；枚举变量；/在定义枚举类型的同时定义枚举变量。例如：enum WeekDaySunday,Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday today;,2.4 枚举型数据,也可以在枚举类型定义后，再定义枚举变量格式.如：WeekDay today=Monday,tomorrow=Tuesday;并赋初值。枚举变量只能在枚举常量集合中取值。不能进行算术运算，只能赋值，比较和输出。,2.4 枚举型数据,2

11、.4.3 枚举型与整型的关系 C+编译程序为每个枚举常量分配一个整数型数值，默认时第一个枚举元素的值为0，依次类推，第n个为n-1。也可以显示的指定枚举常量的值，后面逐个增1取值。如重新定义WeekDay如下；enum Week Sunday=1,Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday=0;Week 和WeekDay枚举常量有相同的取值。C+语言不允许枚举类型有相同的枚举常量。C+不识别枚举符号。,2.4 枚举型数据,2.5.1 各种实型数据的基本情况（课本表2-4）实数又称浮点数，与数学中的浮点数的区别：1、数学中的实数值域从无穷小

12、到无穷大，计算机中实数的值域有限。2、数学中的实数精度是任意的，计算机中精度有限，C+提供了单精度、双精度、长双精度3种实型类型。,2.5 实型数据,2.5.2实型常量的表示浮点数只能以十进制表示，可以采用科学记数法和一般表示方法。科学记数法常用于表示很大或很小的浮点数。如1.2E8（即1.2108）、-5.731E-9（即-5.73110-9）。浮点数的整数部分和小数部分如果为零可以省去，但不能两者都省去。例如.34 456.5.E3.89E2（都合法）。,2.5 实型数据,浮点数还可以带后缀，以区分不同的类型的实数。1、没有后缀，表示双精度（double型）。如73.23。2、后缀为F（或

13、f）,表示单精度的（float）。如4.266F。或-1.2f。3、后缀为L（或l）,表示长双精度（long double）。如8.5l、2.07L。2.5.3 实型变量的定义和初始化与整型类似,2.5 实型数据,符号常量的定义：如define PI 3.1416 表在程序中用PI表示3.1416。好处：1、提高程序的可读性。有意义的名词作为符号常量。2、提高数据的一致性 3、提高数据的可维护性。达不到预期的精度，只需重新 定义。常值变量的定义格式：const 数据类型 常量标识符 表达式 如，const double PI=3.1416;常值变量定义时必须初始化，在程序中不允许改变。上 述两

14、者等价。,2.6 符号常量和常值变量,2.7.1 无操作符的表达式简单表达式常量、变量和函数调用是三种最简单的表达式。简单表达式依据数据类型可分整型、长整型、双精度表达式等。数值表达式是整型类表达式和实型类表达式的统称。,2.7 数值表达式,2.7 数值表达式,2.7.2 算术运算C+算术运算符包括一元运算符（取负值）、+（取正值）和二元运算符+（加）、（减）、*（乘）、/（除）、（取余数）。其中只用于int整型，如1031（int）。其余可以用于既可以用于int又可以用于float 和double类型数据。用算术符号联起来的表达式称算术表达式。除法运算用于整型和实型是不同的。用于整数，/表示

15、整除。如5/2=2(int)、10/3=3（int）。而用于浮点数，5.0/2.02.5（float）、8.0/5.0=1.6(float)。,2.7 数值表达式,2.7.3 位操作符（看书本）2.7.4 赋值操作符（1）赋值运算符“=”的一般格式为：变量=表达式；表示将其右侧的表达式求出结果，赋给其左 侧的变量。例如：int i;i=3*(4+5);/i的值变为27（2）赋值表达式本身的运算结果是右侧表达式的 值，而结果类型是左侧变量的数据类型。例 如：int i=1.2*3;/结果为3，而不是3.6,（3）赋值运算符的结合性是从右至左的，因 此，C+程序中可以出现连续赋值的情 况。例如，下

16、面的赋值是合法的：int i,j,k;i=j=k=10;/i,j,k都赋值为10,2.7 数值表达式,2.7.5 复合赋值操作符复合操作符如书本P.28所示（从左到右结合）。它们的含义如下：,a+=b 等价于 a=a+ba-=b 等价于 a=a-ba*=b 等价于 a=a*ba/=b 等价于 a=a/ba%=b 等价于 a=a%ba=b 等价于 a=ab a&=b 等价于 a=a&ba=b 等价于 a=aba|=b 等价于 a=a|b,例如：int a=12;a+=a;表示a=(a+a)=(12+12)=24;又例如：int a=12;a+=a-=a*=a;表示a=a*a/a=12*12=14

17、4a=a-a/a=144-144=0a=a+a/a=0+0=0,2.7 数值表达式,2.7.6自增、自减运算符（1）自增（+）、自减（-）运算符为变量的增1和减1提供了紧凑格式。（2）自增、自减运算符都是单目运算符，其作用是使变量的值增1或减1。（不可过分的使用，使程序难以理解并降低其可移植性）。（3）自增、自减运算符有四种应用格式：,int a=3;b=a+;等价于 b=a;a=a+1;int a=3;b=a-;等价于 b=a;a=a-1;（运算符后置用法，代表先使用变量，然后对变量增值）int a=3;b=+a;等价于 a=a+1;b=a;int a=3;b=-a;等价于 a=a-1;b=

18、a;（运算符前置用法，代表先对变量增值，再使用变量）,2.7 数值表达式,（4）C+编译器在处理时尽可能多的自左向右将运算符结合在一起。例如：a+b表示为(a+)+b而不是a+(+b)。（5）在调用函数时，实参的求值顺序一般为自右向左。而不是PASCAL语言那样自左向右。例如：int a=1;printf(“%d,%d,%d”,a+,a+,a+);输出的结果为3，2，1而不是1，2，3。,2.7 数值表达式,例2.1：引用前增量和后增量运算。#include int main()/显示m+和+m的区别int m,n;m=44;n=+m;/前操作符m=m+1，n=mcoutm=m,n=nendl

19、;m=44;n=m+;/后操作符n=m,m=m+1coutm=m,n=nendl;,上面程序执行结果在屏幕上显示：m=45,n=45m=45,n=44语句：n=+m;先将m增加为45，在赋给n。语句：n=m+;先将m值赋给n后，才将m增加为45。所以下一条语句打印时，n为44。,2.7 数值表达式,2.7.7 sizeof 操作符用于获得一数据或数据类型所占空间的字节数，使用格式：sizeof（类型修饰符）或sizeof（表达式）,2.7 数值表达式,例2.2：使用sizeof运算符#include void main()coutNumber of byte used:n;coutt char

20、:sizeof(char)endl;coutt short:sizeof(short)endl;coutt int:sizeof(int)endl;coutt long:sizeof(long)endl;coutt unsigned char:sizeof(unsigned char)endl;coutt unsigned short:sizeof(unsigned short)endl;coutt unsigned int:sizeof(unsigned int)endl;coutt unsigned long:sizeof(unsigned long)endl;coutt unsigned

21、 char:sizeof(unsigned char)endl;coutt float:sizeof(float)endl;coutt double:sizeof(double)endl;coutt long double:sizeof(long double)endl;,Number of byte used:char:1 short:2 int:4 long:4 unsigned char:1 unsigned short:2 unsigned int:4 unsigned long:4 unsigned char:1 float:4 double:8 long double:8可以看出i

22、nt和long相同，unsigned int和unsigned long相同，double和longdouble相等。,2.7 数值表达式,2.7.8 操作符的优先级和结合性在C+程序中，当一个表达式中有多个运算符时，它的优先级和结合性就决定了各运算的顺序。优先级越高的先做运算，低的后作运算，相同时由结合性决定运算次序。运算符的结合性分左到右计算和右到左计算。如+和左结合，表达式45+94-23；而赋值右到左，x=y=56。有关操作符的优先级和结合性参考书本附录A。从表可以看出C+的优先级有如下规律:一元二元（除赋值）三原赋值逗号；而二元运算符又有如下规律：算 术关系逻辑；逻辑又有如下规律：！

23、&|。,2.7 数值表达式,例2.3 其分析表达式的求值顺序假定：int x=5,y=4,z=6,w=2;char a=s,b=t;表达式1、z/y2、z/4.03、z/y%z/x4、ab|yz5、a!=b&z-66、a=b&!(yz)7、a=b&！yz8、x+1+z9、x+1z+10、-x-y|x+yz&z%3=0书写表达式时，应注意的表达式与数学中的表达式的区别书本P.31。,2.7 数值表达式,2.7.9 类型的自动转换（隐式转换）与强制转换1.隐式转换是由系统自动进行的类转换。C+对 表达时求值时，表达式中有不同类型的操作数时，要进行类型转化，再求表达式的值。通常发生在二元运算时，它要

24、求两个操作数一致。隐式转换的原则：,(1)赋值运算符“”左右两边不同类型时，总是右边 表达式类型转换成左边变量的类型，再赋值给左 边的变量。如：int a=6;double b=3.5;a=b;cout”a=”a”b=”b”n”;输出a=3,b=3.5（上机实验）(2)short型、signed short型和所有的chart型在运 算前无条件的转换为int型。,(3)除了上述情外，一个二元运算符的两边数就不 同，则将较小类型值向较大的类型值转换。运算 结果同高类型一致。可保证数据的进度不受损。类的高低次序依次：int,unsigned,long,unsigned long,float,dou

25、ble,long double。(4)在函数调用时，实参类型先转换成形参类型。改 函数有返回值时，该值的类型与该函数类型一 致。,例2.4 分析下面程序的运行结果#include void main()int x;char ch=a;x=ch+200;coutx=xn;coutch=chn;coutch+200ch+200n;,上面程序执行结果在屏幕上显示：x=297ch=ach+200=297强制转换:指定某种类型的数据强制性转换为另一种类型。而不必准循隐式转换的规则。有两种形式：类型名（表达式）或（类型名）表达式,2.8 逻辑型数据与逻辑表达式,2.8.1 逻辑型数据的基本情况使用bool

26、为类型修饰符，值域只有两个值false（或0）表示逻辑假和true(或非零)表示逻辑真。逻辑变量的定义和初始化与整型、实型的方法相识。,2.8 逻辑型数据与逻辑表达式,2.8.2 逻辑表达式1.无操作符的逻辑表达式逻辑常量、逻辑变量和逻辑型函数的调用2.关系操作符和关系表达式C+的关系运算符都是二元的，有、=、=、!=。由关系运算符联起来的表达式就称为关系表达式。它只有两个值：1和0。1表示真，即关系表达式成立。0表示假，即关系表达式不成立。如，6=4的值为1，而67!=67的值为0。,2.8 逻辑型数据与逻辑表达式,3.逻辑操作符和逻辑表达式C+的逻辑运算符包括3个：！（一元运算符，逻辑非）

27、和二元运算符&（逻辑与）、|（逻辑或），逻辑非的优先级最高，逻辑与次之，逻辑或最低。用逻辑运算符连起来的表达式称为逻辑表达式。其结果只能取1或0。逻辑运算真值表如下表所示：,注意：C+在计算逻辑表达式的值时，若从左到右计算到某处就已经能够确定表达式的值，则就不用继续后面部分的求值。如表达式：e1&e2，e1为0，就可以确定表达式的值，就不用求表达式e2的值了。同样，e1|e2，e1为真，就知表达式的值，不用求e2。,2.8 逻辑型数据与逻辑表达式,2.8.3 复合条件 逻辑与&和逻辑或|都用于构造复合表达式，其左右两边的操作对象称为子对象。子对象1&子对象2表示两个子条件同时成立时这个复合条件

28、成立。子对象1|子对象2表示两个子条件有一个成立时这个复合条件成立。,2.8 逻辑型数据与逻辑表达式,2.8.4 相反条件6个操作符可以分为3对：和=、=和!=利用这种配对关系，可以构造出一个条件相反的条件。如xy和xy的相反条件！（x=y）。,2.8 逻辑型数据与逻辑表达式,2.8.5 等价条件若两个表达式在任何情况下同为true或同为false，则称这两个表达式为等价表达式。分三组情况：相反条件的相反条件等价于原条件。！对于&和|起到分配率的作用。注意&和|的相互调换。交换律适用于逻辑与和逻辑或这两种操作。,2.8 逻辑型数据与逻辑表达式,2.8.6 永假条件和永真条件 条件表达式永为真称

29、为永真条件，条件表达式永为假称为永假条件。如书本例子所示。2.8.7 逻辑型与其他数据类型的关系 反映在以下几点：(如书所示)总之一句话，0就是假，1就是真。注意：数值型数据与逻辑型数据同时出现在同一 表达式中，逻辑型数据将无条件的转化为数值型数据0和1。任何非零数值对逻辑型变量赋值都转化成1。如书上例子所示。,2.8 逻辑型数据与逻辑表达式,2.8.8 条件运算符 条件运算符？：是C+中为唯一的一个三元运算符。其表达形式：e1？e2：e3。其中e1、e2和e3都为表达式。条件操作符执行的操作：先计算e1的值，若非0，则计算e2的值作为整个表达式的值；e1的值为非0，计算e3的值作为整个表达式

30、的值。如：wqp=（xy）?10:20。,2.9 自定义类型修饰符,自定义类型修饰符 就是用一个自定义的标识符来代表一个特定的数据类型。自定义格式：typedef 修饰符类型 新的标识符 如：typedef int shijian 好处：1.提高程序的可靠性。2.提高程序的可维护性。3.避免类型使用上的不一致。,2.10 表达式的副作用与表达式语句,表达式分为无副作用和有副作用的表达式两类。在C+表达式中，需要提取参与表达式计算的变量的值，但通常不会改变它们的值，这就是无副作用。如k+m。,2.10 表达式的副作用与表达式语句,2.10.1表达式的副作用在C+表达式中，在其求值过程中不但要提取

31、变量的值，还可能改变它们的值，这就是副作用。相应副作用的操作符有（如书所示）。它只能用于变量。它们的特点：除了后增1和后减1以外，作为操作结果的表达式的值就是所作用的变量所获得的值。操作结果表达式的值存放在变量中。注意：作用于变量的操作只能施加于变量对象。当若干个作用于变量的操作施加于同一个变量时，除了最后一个外，不得有后增1和后减1。,2.10 表达式的副作用与表达式语句,2.10.2 表达式副作用的应用逗号操作符与逗号表达式。逗号操作符为，格式：表达式1，表达式2。由逗号操作副构成的表达式称为逗号表达式。上式表达式的值为表达式2，其类型与表达式2相似。2.10.3 表达式副作用的应用表达式语句 C+中任何一个表达式都可以作为一个语句来使用，称为表达式语句。表达式作为语句使用时，它的值被舍弃不用，其语句通过它的副作用体现出来，因而把没有副作用的表达式作为语句使用毫无意义。,